第二章 第二节 放线菌、铁细菌、蓝藻
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2原核生物-2.放线菌.蓝细菌等
5）细胞球形或椭圆形，0.2~0.3µ m； 6）对抑制细菌的抗生素和药物敏感。
五、蛭弧菌 (bdellovibrio)
蛭弧菌的生活史
六、古菌
1977年Woese and Wolfe 16SRNA测序 1978年Whittaker and Margulis 提出生 命三域学说： 古菌域 真细菌域 真核生物域
气生菌丝（aeroial mycelium)：基内菌丝 生长发育到一定阶段，伸展到空间的分枝 丝状体。 孢子丝（sporophore)：气生菌丝生长到一 定阶段特化形成丝状体结构，生长到一定 阶段产生分生孢子（conidia)。
气生菌丝和孢子丝
孢子丝的形态
孢 子 丝 的 形 态 （ 续 ）
孢 子 丝 的 形 成
第二节 放线菌 （Actinomycetes）
放线菌是一类呈丝状生长、主要以孢子 繁殖、陆生性较强的原核微生物。 主要特点： 1）（G+C)mol%含量高； 2）多数G+; 3) 多数抗生素由放线菌产生。
一、放线菌的个体形态
典型放线菌的菌体形态
固体培养基表面
基内菌丝（substrate mycelium)：生长在 培养基内部或表面用于吸收营养、水分或 代谢产物的菌丝。
三、支原体（枝体)(mycoplasma）
是一类无细胞壁、能独立营养、已知最小 的原核微生物。特点：
1）非常小，0.1~0.3µ m，菌落小0.1~1mm； 2）G-，不含G-细菌所具有的N-乙酰胞壁酸和二氨基庚 二酸，对抑制细胞壁合成的抗生素和溶菌酶不敏感； 3）无细胞壁；4）二分分裂方式分裂；
5）具有简单的能量代谢， 可在含有血清等营养丰富 的人工培养基中生长； 6）膜中固醇或脂聚糖含量高。
“煎蛋”状菌落
五、蛭弧菌 (bdellovibrio)
蛭弧菌的生活史
六、古菌
1977年Woese and Wolfe 16SRNA测序 1978年Whittaker and Margulis 提出生 命三域学说： 古菌域 真细菌域 真核生物域
气生菌丝（aeroial mycelium)：基内菌丝 生长发育到一定阶段，伸展到空间的分枝 丝状体。 孢子丝（sporophore)：气生菌丝生长到一 定阶段特化形成丝状体结构，生长到一定 阶段产生分生孢子（conidia)。
气生菌丝和孢子丝
孢子丝的形态
孢 子 丝 的 形 态 （ 续 ）
孢 子 丝 的 形 成
第二节 放线菌 （Actinomycetes）
放线菌是一类呈丝状生长、主要以孢子 繁殖、陆生性较强的原核微生物。 主要特点： 1）（G+C)mol%含量高； 2）多数G+; 3) 多数抗生素由放线菌产生。
一、放线菌的个体形态
典型放线菌的菌体形态
固体培养基表面
基内菌丝（substrate mycelium)：生长在 培养基内部或表面用于吸收营养、水分或 代谢产物的菌丝。
三、支原体（枝体)(mycoplasma）
是一类无细胞壁、能独立营养、已知最小 的原核微生物。特点：
1）非常小，0.1~0.3µ m，菌落小0.1~1mm； 2）G-，不含G-细菌所具有的N-乙酰胞壁酸和二氨基庚 二酸，对抑制细胞壁合成的抗生素和溶菌酶不敏感； 3）无细胞壁；4）二分分裂方式分裂；
5）具有简单的能量代谢， 可在含有血清等营养丰富 的人工培养基中生长； 6）膜中固醇或脂聚糖含量高。
“煎蛋”状菌落
微生物学袁生第二章原核生物5
液体培养特征：不混浊。
“油煎蛋” 状
四、立克次氏体
1909年，美国医生 H. T. Ricketts（1871～1910）首次发现落基 山斑疹伤寒的病原体，并于1910年牺牲于此病。因该类微生物专性 寄生，不能人工培养，故后人为纪念其发现者，称这类病原菌为立 克次氏体（rickettsia） 。
1972年起，因陆续在某些患病植物韧皮部中发现了类似立克次氏 体的微生物，为与寄生在动物细胞中的立克次氏体相区别，称作类 立克次氏体（rickettsia-like organism，RLO） 。
（4） 任何菌丝片段
放线菌也可借菌丝断裂的片段，形成新菌丝体，这种现象常见于液 体培养。工业发酵生产抗生素时，放线菌就以此方式大量繁殖。如果静 置培养，培养物表面往往形成菌膜，膜上也可生出孢子。
（5）放线菌的培养特征
平板菌落特征：菌落呈放射状菌丝。菌落质地硬而且致密．菌落较 小而不广泛延伸；菌落表面呈紧密的绒状或粉末状或颗粒状，坚实、干 燥、多皱。菌落紧贴培养基表面，接种针难以挑起。菌落正面、背面常 呈不同色泽。
细胞膜含胆固醇，对两性霉素、制霉菌素等多烯类抗生素 十分敏感。对破坏细胞膜结构的表面活性剂、脂溶剂极为敏感。 基因组很小，仅在0.6～1.1Mb左右。
3、繁殖与培养特征
一般以二等分裂方式进行 繁殖。
寄生或腐生。能在含血清、 酵母膏或甾醇等营养丰富的培 养基上生长。
菌落特征：菌落小，直径 一般仅为0.1～1mm，呈特有的 “油煎蛋”状。
肺炎支原体（Mycoplasma pneumoniae） 电镜照片，显示其多形性。（a）透射电镜 照片（X47，880）；（b）扫描电镜照片 （X26，000）。
2、细胞结构
缺乏细胞壁，细胞柔软，革兰氏染色阴性，对渗透压敏感， 对表面活性剂和醇类物质敏感，对抑制细胞壁合成的青霉素、 环丝氨酸等抗生素不敏感等。
“油煎蛋” 状
四、立克次氏体
1909年，美国医生 H. T. Ricketts（1871～1910）首次发现落基 山斑疹伤寒的病原体，并于1910年牺牲于此病。因该类微生物专性 寄生，不能人工培养，故后人为纪念其发现者，称这类病原菌为立 克次氏体（rickettsia） 。
1972年起，因陆续在某些患病植物韧皮部中发现了类似立克次氏 体的微生物，为与寄生在动物细胞中的立克次氏体相区别，称作类 立克次氏体（rickettsia-like organism，RLO） 。
（4） 任何菌丝片段
放线菌也可借菌丝断裂的片段，形成新菌丝体，这种现象常见于液 体培养。工业发酵生产抗生素时，放线菌就以此方式大量繁殖。如果静 置培养，培养物表面往往形成菌膜，膜上也可生出孢子。
（5）放线菌的培养特征
平板菌落特征：菌落呈放射状菌丝。菌落质地硬而且致密．菌落较 小而不广泛延伸；菌落表面呈紧密的绒状或粉末状或颗粒状，坚实、干 燥、多皱。菌落紧贴培养基表面，接种针难以挑起。菌落正面、背面常 呈不同色泽。
细胞膜含胆固醇，对两性霉素、制霉菌素等多烯类抗生素 十分敏感。对破坏细胞膜结构的表面活性剂、脂溶剂极为敏感。 基因组很小，仅在0.6～1.1Mb左右。
3、繁殖与培养特征
一般以二等分裂方式进行 繁殖。
寄生或腐生。能在含血清、 酵母膏或甾醇等营养丰富的培 养基上生长。
菌落特征：菌落小，直径 一般仅为0.1～1mm，呈特有的 “油煎蛋”状。
肺炎支原体（Mycoplasma pneumoniae） 电镜照片，显示其多形性。（a）透射电镜 照片（X47，880）；（b）扫描电镜照片 （X26，000）。
2、细胞结构
缺乏细胞壁，细胞柔软，革兰氏染色阴性，对渗透压敏感， 对表面活性剂和醇类物质敏感，对抑制细胞壁合成的青霉素、 环丝氨酸等抗生素不敏感等。
02-2第二章原核生物(其它微生物)110223_815005920
第二章第二节放线菌1一、放线菌的一般特性•至今发现的放线菌都是G+陆生性强的原核生物（一）放线菌的基本特征2（二）放线菌的分布与生长环境“泥腥味3（三）放线菌的应用最常见的是链霉菌属streptomyces分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白、橡胶4二、放线菌的形态结构营养菌丝（培养基内部）气生菌丝(567三、放线菌的繁殖与生理特性借孢子分生孢子：最常见孢囊孢子89•对氧的需求：•温度条件：•pH 条件：•对水分要求：•营养特点：微量营养元素对其生长影响显著（参见教科书）一般生理特性四、常见的放线菌诺卡氏菌属(Nocardia)（又名原放线菌属）(Proactinomyces)1011五、放线菌的群体特征（一）菌落特征121314（二）液体培养特征静置培养：振荡培养：第三节丝状菌在第十章讲15生物统称丝状菌，如丝状细菌常见的丝状细菌16球衣细菌17丝状细菌与污泥膨胀污泥膨胀18第四节光合细菌19一、光合细菌的一般特性非产氧光合作用•对氢的利用特性：•细胞颜色：•细胞形态：•对水分的要求：2021102~103cell/ml 1~10cell/ml 105~106cell/g 103~104cell/g 106~107cell/g湖泊（BOD 10ppm ）江河（BOD<1.0ppm ）水稻土海滨土曝气池二、光合细菌的分类：<红螺菌目Rhodospirillal> 共4科1、Rhodospirillaceae科<红螺菌科> 红色无硫菌科•碳源和氢源：属于光能异养型细菌•存在环境：•能量获取形式：呼吸方式获取能量•好氧黑暗条件下：22红色无硫菌的培养232、Chromatiaceae科—着色菌科（红硫菌科）•碳源和氢源：（光能自养型）；•存在环境：•能量获取形式：光合作用；3、Chlorobiaceae科—绿菌科（光能自养型）；244、Chloroflexaceae科（绿弯菌科）•碳源和氢源：光能异养型2526＋－－＋有机物＋－－＋有机物±－－－有机物厌氧，黑暗（脱氮或发酵）H 2S+CO 2H 2S+CO 2无光合色素有光合色素－±－－好氧，光照或黑暗（呼吸作用）－＋＋＋厌氧，光照（光合作用）红螺菌科（Rhodospirillacea e)着色菌科（Chromatiaceae ）绿菌科（Chlorobiaceae ）绿色丝状菌科（Chloroflexaceae）培养条件细菌科名27非循环光合磷酸化的基本过程：O 1、绿色植物的光合作用：非循环光合磷酸化三、光合细菌的生理特性IIII28非循环光合磷酸化的特点：反应中同时产生、还原能力29302、循环光合磷酸化（cyclic photophosphorylation ）菌绿素+菌绿素*e －铁氧还蛋白泛醌eCyt.fCyt.b ADP+PiATP核酮糖—5－磷酸核酮糖二磷酸2H A 2A Glucose循环光合磷酸化的特点NADPH3132载色体，绿色泡囊CO 2或有机物H 2、H 2S,其他硫化物，有机物不产生（除蓝绿细菌外）无（除蓝绿细菌外）有菌绿素细菌类囊体CO 2H 2O 产生有有叶绿素高等植物细胞器碳源供氢体氧气非环式磷酸化过程（Ⅱ型光反应中心）环式磷酸化过程（Ⅰ型光反应中心）光合色素33四、光合细菌的应用1、制造单细胞蛋白（single cell protein ）—SCP 细菌62~73%10~15%10%6~12%11~13110~1304.8~7.60.11~0.17酵母54%10%26%7%2~2030~6040~50——红色无硫细菌66%7%23%4%12μg/g 50521蛋白质脂肪碳水化合物灰分B1B2B6B122、产氢气3、提取色素344、提取辅酶Q（UQ—10）UQ－10是治心脏病的药物成分之一。
微生物学(药学专业)放线菌
(2) 气生菌丝：由基内菌丝长出培养基外，伸向 空间的菌丝为气生菌丝。较基内菌丝粗，直径 1～1.2μm，直形或弯曲而分枝，有的产生色素。
(3) 孢子菌丝：在气生菌丝上分化出可形成孢子 的为孢子丝。
h
11
三类菌丝的形态
h
12
三类菌丝的形态
h
13
孢子丝的形状
h
14
放线菌的孢子丝描绘图
放线菌孢子h 丝的类型
体引起慢性化脓性肉芽肿，多见于足和腿部。 • 牛型放线菌可引起牛的颚肿病。 • 放线菌引起的植物病害，有马铃薯疮痂病和甜菜疮痂病等。
h
44
一、产生抗菌素的放线菌
（一）链霉菌属 （二）诺卡氏菌属 （三）小单孢菌属 （四）链孢囊菌属 （五）游动放线菌属 （六）高温放线菌属
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45
（一）链霉菌属
第二章 放线菌
h
1
概述
•放线菌的概念:是一类呈分枝状生长的原核细胞型微生
物，因其菌落呈放射状而得名。
•生长特点:绝大多数放线菌为好氧或微好氧，最适生长
温度为23--37℃，多数腐生，少数寄生。
•分布:在自然界分布很广，主要存在于中性或偏碱性的土
壤中，土壤中放线菌的数量和种类都是最多的。多数放线菌 能产生土腥味素。 •放线菌是抗菌素的主要产生菌，约有2/3的抗菌素由放线菌 产生的。
约有40多种，也是产生抗生素较多的属，可产生50多种 抗生素，如庆大霉素即由棘孢小单孢菌 产生。
此属多分布于土壤或堆肥中。
h
51
小单孢菌的形态
h
52
（四）链孢囊菌属
特点：是形成典型孢囊，孢囊是由气生菌丝上的
孢子丝卷绕而成；孢囊孢子无鞭毛不能运动。 为需氧菌。 菌落与链霉菌属相似。 产生可抑制细菌、病毒和肿瘤的抗生素，如多霉
(3) 孢子菌丝：在气生菌丝上分化出可形成孢子 的为孢子丝。
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三类菌丝的形态
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三类菌丝的形态
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孢子丝的形状
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放线菌的孢子丝描绘图
放线菌孢子h 丝的类型
体引起慢性化脓性肉芽肿，多见于足和腿部。 • 牛型放线菌可引起牛的颚肿病。 • 放线菌引起的植物病害，有马铃薯疮痂病和甜菜疮痂病等。
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一、产生抗菌素的放线菌
（一）链霉菌属 （二）诺卡氏菌属 （三）小单孢菌属 （四）链孢囊菌属 （五）游动放线菌属 （六）高温放线菌属
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（一）链霉菌属
第二章 放线菌
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概述
•放线菌的概念:是一类呈分枝状生长的原核细胞型微生
物，因其菌落呈放射状而得名。
•生长特点:绝大多数放线菌为好氧或微好氧，最适生长
温度为23--37℃，多数腐生，少数寄生。
•分布:在自然界分布很广，主要存在于中性或偏碱性的土
壤中，土壤中放线菌的数量和种类都是最多的。多数放线菌 能产生土腥味素。 •放线菌是抗菌素的主要产生菌，约有2/3的抗菌素由放线菌 产生的。
约有40多种，也是产生抗生素较多的属，可产生50多种 抗生素，如庆大霉素即由棘孢小单孢菌 产生。
此属多分布于土壤或堆肥中。
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小单孢菌的形态
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（四）链孢囊菌属
特点：是形成典型孢囊，孢囊是由气生菌丝上的
孢子丝卷绕而成；孢囊孢子无鞭毛不能运动。 为需氧菌。 菌落与链霉菌属相似。 产生可抑制细菌、病毒和肿瘤的抗生素，如多霉
02-2.3放线菌、古菌及蓝细菌 课件
常存在于含水量低、有机物丰富呈碱性的土壤中, 土壤的“泥腥味”由放线菌产生的。
放线菌 放线菌特点
单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成； 多数为腐生菌、少数为寄生菌； 菌丝直径与杆菌类似，约1 μm； 细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染 色阳性（少数阴性-枝动菌属）；
放线菌
放线菌应用
抗生素的生产（2/3的抗生素是由放线菌生产的）； 维生素（B12）的生产（灰链霉菌）； 有很强的分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白、橡胶的 能力。在自然界的物质循环上起着重要的作用； 有些菌能氧化分解氰化物，在水处理上有重要意义。
古细菌
（3）氨氧化古菌（Ammonia-oxidizing archaea）
国外一些学者于海洋中发现氨氧化古细菌（AOA）存在，它们同样 广泛存在于土壤、自然水体、污水处理厂、垃圾渗滤液等产生硝化 反应的环境中，将氨转化为亚硝酸盐；
在全球生态地球化学循环中占有重要地位；
根据栖息的环境，已知的氨氧化古菌可分 为三大类：包括海洋类群，土壤类群和嗜 热类群AOA； 环境微生物学的一个研究热点，还未有纯 种的AOA被分离出。
蓝细菌
藻类的蓝藻门之一，也称为蓝藻或蓝绿藻，其结构与细菌相似，属于 原核微生物 。 只有原始核，没有核膜和核仁，只有染色质、叶绿素，没有叶绿体、 细胞核等细胞器。 原生质内含大量叶绿素α、胡萝卜素、藻胆素。 同化产物以蓝细胞淀粉为主，并含藻毒素。
蓝细菌
蓝细菌的生长特征
普遍生长在淡水、海水、潮湿土壤、树皮及岩石中，耐高温和干燥， 在沙漠的岩石缝隙中也能找到；
放线菌
能产生大量分枝和气生菌丝的菌种（如链霉菌）
菌
菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不蔓延，
落
不易挑起或挑起后不易破碎。
放线菌 放线菌特点
单细胞，大多由分枝发达的菌丝组成； 多数为腐生菌、少数为寄生菌； 菌丝直径与杆菌类似，约1 μm； 细胞壁组成与细菌类似，革兰氏染 色阳性（少数阴性-枝动菌属）；
放线菌
放线菌应用
抗生素的生产（2/3的抗生素是由放线菌生产的）； 维生素（B12）的生产（灰链霉菌）； 有很强的分解纤维素、石蜡、琼脂、角蛋白、橡胶的 能力。在自然界的物质循环上起着重要的作用； 有些菌能氧化分解氰化物，在水处理上有重要意义。
古细菌
（3）氨氧化古菌（Ammonia-oxidizing archaea）
国外一些学者于海洋中发现氨氧化古细菌（AOA）存在，它们同样 广泛存在于土壤、自然水体、污水处理厂、垃圾渗滤液等产生硝化 反应的环境中，将氨转化为亚硝酸盐；
在全球生态地球化学循环中占有重要地位；
根据栖息的环境，已知的氨氧化古菌可分 为三大类：包括海洋类群，土壤类群和嗜 热类群AOA； 环境微生物学的一个研究热点，还未有纯 种的AOA被分离出。
蓝细菌
藻类的蓝藻门之一，也称为蓝藻或蓝绿藻，其结构与细菌相似，属于 原核微生物 。 只有原始核，没有核膜和核仁，只有染色质、叶绿素，没有叶绿体、 细胞核等细胞器。 原生质内含大量叶绿素α、胡萝卜素、藻胆素。 同化产物以蓝细胞淀粉为主，并含藻毒素。
蓝细菌
蓝细菌的生长特征
普遍生长在淡水、海水、潮湿土壤、树皮及岩石中，耐高温和干燥， 在沙漠的岩石缝隙中也能找到；
放线菌
能产生大量分枝和气生菌丝的菌种（如链霉菌）
菌
菌落质地致密，与培养基结合紧密，小而不蔓延，
落
不易挑起或挑起后不易破碎。
第二节放线菌蓝细菌
孢子丝
气生 菌丝菌丝
孢子 萌发
放线菌 生活史
基内 菌丝
放线菌与细菌的比较
同为单细胞，菌丝比真菌细，其直径与细菌接近； 同属原核生物。无核膜、核仁和线粒体等。核糖体70S等； 胞壁含磷壁酸，二氨基庚二酸，不含几丁质，纤维素；G+; 对环境的要求与细菌相近； 对溶菌酶敏感； 对抗生素的反应向细菌。
特征：有鞘，呈黄色或褐 色，被氢氧化铁所包围。
3．含铁嘉利翁氏菌
特征：绞绳状，无鞘。当 卷曲的环被附着的铁所包 多孢泉发菌 赭色纤发菌 围时，其丝状体就好象一 含铁嘉利翁氏菌 串念珠。
二、化能硫细菌(sulfur-oxidizing bacteria
菌)
硫氧化细
生理—O2氧化硫化氢、硫磺和其它硫化物为硫 酸，化能自养。 形态—丝状
第三节 蓝细菌
蓝细菌特点： 含有叶绿素a，具有放氧性光合作用,它被认为是地球上 生命进化过程中第一个产氧的光合生物，对地球上从无 氧到有氧的转变、真核生物的进化起着里程碑式的作用。 蓝细菌的光合色素有叶绿素a、藻胆素和类胡萝卜素，藻 胆素包括藻兰素和藻红素。 蓝细菌的基本类型:有单细胞体、群体类型。具有原核生 物的典型细胞结构：细胞核无核膜，也不进行有丝分裂， 细胞壁含胞壁酸和二氨基庚二酸，革兰氏染色阴性。营 养极为简单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源， 多数能固氮，其异形胞（heterocyst）是进行固氮的场所。 有的蓝细菌具有异形胞，其特征是壁厚、色浅，为固氮场所 少数蓝细菌可形成厚壁孢子。
放线菌的繁殖方式
分生孢子 孢子囊孢子 菌丝断裂 其他方式
Cncnc-micro
分生孢子繁殖
（3）成熟孢子 （1）孢子丝中形成横隔
（2）沿横隔断裂形成孢子
(2)第二章 原核微生物(2)第三节-第五节 蓝细菌、放线菌、其他原核微生物
放线菌的繁殖方式
放线菌的繁殖 放线菌的繁殖
无性孢子（主要） 无性孢子（主要）
菌丝片段 菌丝片段
分生孢子 分生孢子
孢子囊孢子 孢子囊孢子
横隔分裂 横隔分裂 缩缢分裂 缩缢分裂
孢子形态及其特点
放线菌的生活史
放线菌的菌落形态
质地: 致密、干燥、多皱、小而不蔓 延、不挑起，表面有放射状沟纹。 形状：随菌种不同可有两类： (1)产生大量分枝状菌丝的菌种： 如 Strptomyces形成与培养基结合较紧 的 菌落，不易挑起或整个挑起。 (2)不产生大量菌丝的菌种： 如 Nocardia形成的菌落呈粉质，挑之易 碎
Scytonema
Microcystis
Planktothrix
表 2-8
第一亚组 原绿蓝细菌属 第二亚组
蓝细菌门的各属 续表2
第三亚组 假鱼腥蓝细菌属 第四亚组 眉蓝细菌属 第五亚组
Prochloron
聚球蓝细菌属
Pseudoanabaena
螺旋蓝细菌属
Calothrix
胶须蓝细菌属
Synechococcus
光合作用
六、蓝细菌的分类
蓝细菌的细胞结构简单，只具原始核，没有核膜和核
仁，只具染色质；只具叶绿素，没有叶绿体。故蓝细菌属
于原核生物。
根据菌落、细胞形态、繁殖方式，超微结构、遗传特 征、生理生化特征及其生境，以及5S rRNA和16S rRNA进行 分类，在《伯杰氏系统细菌学手册》第二版中列在BⅩ门， 将蓝细菌门分类为1纲5亚组4亚群1科56属。 蓝细菌5个亚组的特征见表 2-7，各属详见表 2-8。
改变而改变。
蓝细菌的光合作用
蓝细菌依靠叶绿素a、藻胆素和藻蓝素吸收光，将 能量传递给光合系统，通过卡尔文循环固定二氧化碳，
第2章(2)放线菌、蓝细菌等
Filamentous Cyanobacterium,
Anabaena sp. (SEM x5,000)
21
钟青萍讲授
22
钟青萍讲授
3）细胞中含有叶绿素a，进行产氧型光合作用；
蓝细菌被认为是地球上生命进化过程中第一个产氧的 光合生物,也是分布最广的最大的一类光合生物。
4）具有原核生物的典型细胞结构：
CH3 C00 H
C02 + CH4
钟青萍讲授
32
极端嗜盐古菌群 Extreme halophilic bacteria
• 生活在很高浓度甚至接近饱和浓度盐环 境中的古菌。
• 细胞形态为杆形、球形和三角形、多角 形、方形、盘形等多形态。
• 革兰氏反应阴性，极生鞭毛，运动或不 运动。好氧或兼性厌氧。
• 主要分布于盐湖、晒盐场、高盐腌制品 等环境，可引起腌制品等腐败和脱色。
第2章 微生物主要类群及其 形态与结构
2 放线菌(Actinomycetes )
2 放线菌（Actinomyces）
放线菌是1877年合兹首先在牛体内发现的。
放线菌实际上是属于细菌范畴内的原核微生物， 只不过其细胞形态为分枝状菌丝。
是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性
较强的原核生物。也可将之定义为一类主要呈丝状生 长和以孢子繁殖的G＋细菌。
的作用。------分解者
钟青萍讲授
5
（2）生产抗生素(Antibiotics)的主要微生物 据估计，全世界近万种抗生素约70％是放线菌
的次生代谢产物。
（3）筛选到许多新的生化药物 Eg.抗癌剂、酶抑制剂、抗寄生虫剂、免疫抑制剂 和农用杀虫（杀菌）剂等。
（4）是许多酶、维生素等的产生菌
原核微生物1
第二节 细菌（Bacteria）
一、细菌的形态和大小
1、细菌细胞的形态 2、细菌细胞的大小
一、细菌
1、细菌的形态：球状、杆状、螺旋状和丝状
其次
自 然 界 中 哪 种 最 多？
最多
最少
a.球菌(coccus)
单球菌 双球菌 四联球菌 八叠球菌 葡萄球菌 链球菌
1. 分裂方向
2. 分裂后相互间 的连接方式
成分
占细胞壁干重的%
G＋
G－
肽聚糖 含量很高（30-95） 含量很低（5-20）
磷壁酸 含量较高（<50） 0
类脂质 一般无（<2） 蛋白质 0
含量较高（10-20） 含量较高
革兰氏阳性的细胞壁
G-细菌细胞壁的构造和化学组成
G-细菌细胞壁较薄，但有多层构造，其化学组成除有肽聚糖外， 还有一定量的类脂质和蛋白质等成分。G-细胞壁的组成和结构 比G+更复杂。主要成份为：脂多糖、磷脂、脂蛋白、肽聚糖。
真核微生物
真核微生物有发育完好的细胞核，核内 有核仁和染色质，有核膜将细胞核和细胞 质分开，使两者有明显的界限，有高度分 化的细胞器，如线粒体、中心体、高尔基 氏体、内质网等，进行有丝分裂。包括除 蓝藻以外的藻类、酵母菌、霉菌、原生动 物、微型后生动物等。
细菌
原核微生物： （由原核细胞构成） 放线菌
（3）脱色（95%乙醇10~20S） （4）复染（蕃红30 ~ 60S）
A
A
A
B
机 制
B B
和
A
步
B
骤
（3）脱色（95%乙醇30-45S）
革
（1）初染（结晶紫30S）
兰 氏 染 色
（2）媒染剂（碘液30S）
4-放线菌、蓝细菌、三体
色素
辅助色素
藻蓝素：蓝色 异藻蓝素：蓝色 藻红素：红色
由于各色素间含量的比例不一样，因此，蓝细菌 呈现出蓝色、红色、紫色、黄色或绿色等多种色彩。
30
水华、赤潮
当水体中含有大量的含N和P的物质后，会引起蓝
细菌的过度繁殖而导致水体的富营养化，大量繁殖的
蓝细菌覆盖在水面并呈现出多彩颜色，▲在淡水域称 为“水华”，在海水域称为“赤潮”。
（一）典型放线菌——链霉菌的形态构造 分布最广、种类最多、形态特征最典型、与人 类关系最密切的放线菌是链霉菌属。
1、菌体
菌丝内无隔 2、直径 菌丝很细，d < 1μm。
4
多核的单细胞
3、细胞结构
与细菌基本一致。
4、细胞壁 大多是G+。 5、菌丝类型
5
▲ 根据菌丝的形态和功能分为营养菌丝（基内菌丝/ 一级菌丝）、气生菌丝（二级菌丝）和孢子丝三种。
学药物(0.1%甲醛、乙醚及0.5%石炭酸)可引起
衣原体的死亡。四环素、红霉素抑制生长。 致病性：衣原体是专性细胞内寄生物，可以直接侵入 宿主细胞，能感染鸟类、哺乳动物及人类。 由衣原体引起的疾病主要有以下几种类型：
沙眼及包涵体结膜炎、衣原体性肺炎、鹦鹉
热、猫抓热等。
39
进行深层液体搅拌培养来说，十分重要。
19
放线菌主要是通过无性孢子进行繁殖，无性
孢子主要有分生孢子和孢子囊孢子（固体培养
时）；也可以借菌丝片断繁殖（绝大多数是液体 培养时）。
分生孢子：最常见 借孢子 放线菌繁殖方式 借菌丝 孢子囊孢子 有鞭毛 无鞭毛
基内菌丝断裂 任何菌丝片段：各种放线菌
20
1、分生孢子 在孢子丝顶端形成成串或单个孢子，由菌丝分
水处理微生物知识整理
水处理微生物学基础复习整理给水1004第一章绪论水中常见的微生物：细胞生物，非细胞生物（病毒）。
细胞生物：古菌、原核生物、真核生物原核生物：细菌、放线菌、蓝细菌（俗称蓝藻）、支原体、立克次氏体、衣原体真核生物：（1）藻类（2）真菌---酵母菌、霉菌（3）原生动物---肉足类、鞭毛类、纤毛类（4）微型后生动物微生物的特点：个体小、种类多、分布广、繁殖快、易变异第二章原核微生物1.什么是细菌？细菌是一类单细胞，个体微小，结构简单，没有真正细胞核的原核生物。
2.以形状来分，细菌可分为哪几类？细菌的形态大致上可分为球状、杆状和螺旋状（弧菌及螺菌）3种，仅少数为其他形状，如丝状、三角形、方形和圆盘形等。
球状、杆状和螺旋状是细菌的基本形态。
自然界中，以杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌最少。
细菌的基本结构：细胞壁和原生质体两部分。
原生质体位于细胞壁内，包括细胞膜（细胞质膜），细胞质，核质和内含物。
3.鉴别细胞的最常见方法：革兰氏染色法，把细菌分为革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌。
操作步骤：（1）用结晶紫染液对细菌染色（2）加媒染剂（碘液）使菌体着色（3）用乙醇脱色（4）用复染液（沙黄或番红）复染（5）显微镜下观察染色后的细菌：蓝紫色则为革兰氏阳性细菌，番红或沙黄的红色则为革兰氏阴性细菌。
革兰氏染色的机理：革兰氏染色的机理一般解释为：通过初染和媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。
革兰氏阳性菌细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和分子交联度较紧密，故在酒精脱色时，肽聚糖网孔会因脱水而发生明显收缩。
再加上它不含脂类，酒精处理也不能在胞壁上溶出大的空洞或缝隙，因此，结晶紫与碘的复合物仍阻留在细胞壁内，使其呈现出蓝紫色。
与此相反，革兰氏阴性菌的细胞壁较薄、肽聚糖位于内层且含量低和交联松散，与酒精反应后其肽聚糖不易收缩，加上它的脂类含量高且位于外层，所以酒精作用时细胞壁上就会出现较大的空洞或缝隙，这样，结晶紫和碘的复合物就很易被溶出细胞壁，脱去了原来初染的颜色。
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8年级生物：《放线菌》
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第一章 细 菌
第二节 放线菌
放线菌的形态和结构特点
放线菌的个体十分微小。
放线菌由许多菌丝组成一个菌丝体，呈 放射状。
放线菌都是单细胞的个体。 放线菌的细胞体内，既没有叶绿素，也
没有成形的细胞核。
放线菌的营养方式和生殖方式
营养方式—放线菌的菌丝分为营养菌丝 和气生菌丝。它靠营养菌丝吸收营养物 质，营腐生生活。
生殖方式—当生长发育到一定时期时， 气生菌丝顶端长出孢子丝，形成孢子。 孢子散落出去，在适宜的条件下，萌发 成新的类的放线菌，体内 能够产生一些抑制或杀死细菌等微小生 物的物质，这类物质叫抗生素，可以用 来制造许多重要的药品。
有害的方面—少数种类的放线菌对人体 有害，如有的放线菌能使马铃薯患疮痂 病，有的放线菌能使人患脑膜炎。
中央电教馆资源中心制作
2004.4
本章已完结
Make your dreams come true
愿所有付出终有回报
（文本适于学习交流）
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第一章 细 菌
第二节 放线菌
放线菌的形态和结构特点
放线菌的个体十分微小。
放线菌由许多菌丝组成一个菌丝体，呈 放射状。
放线菌都是单细胞的个体。 放线菌的细胞体内，既没有叶绿素，也
没有成形的细胞核。
放线菌的营养方式和生殖方式
营养方式—放线菌的菌丝分为营养菌丝 和气生菌丝。它靠营养菌丝吸收营养物 质，营腐生生活。
生殖方式—当生长发育到一定时期时， 气生菌丝顶端长出孢子丝，形成孢子。 孢子散落出去，在适宜的条件下，萌发 成新的类的放线菌，体内 能够产生一些抑制或杀死细菌等微小生 物的物质，这类物质叫抗生素，可以用 来制造许多重要的药品。
有害的方面—少数种类的放线菌对人体 有害，如有的放线菌能使马铃薯患疮痂 病，有的放线菌能使人患脑膜炎。
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第二讲 原核微生物(二 ,其它)
• 1.贝日阿托氏菌 • 漂浮在池沼上，丝状体中的一串细胞相互联接 并拥有共同的衣鞘。
外在特征：不固着、能进行匍匐运动 内部特征：含有大量硫磺颗粒（能源储备）
2.发硫细菌
发—固着
发硫细菌 纤维体
发硫细菌 活性污泥
菌丝一段固着在植物残片或纤维上
菌丝伸出活性污泥
自然界生物硫循环
还原— SRB 氧化—
硫细菌 (化能、光能)
危害： ？原理 ？
腐蚀管线、硫酸腐蚀
应用：生物采矿、生物脱硫
硫细菌最早被开发用于细菌开矿，利用硫细菌产生的强酸溶解矿
石中的贵重金属，由于效率太慢，现在已经少有报道。
目前硫细菌被用于含硫煤、石油、石化废水、含H2S废气的脱硫研
究，这类研究已经进入中试水平。
三、 球衣细菌
膜状附壁，或沉降于底部。
震荡（或摇床）培养：会如何?
短的菌丝体构成球状颗粒。
③ 生理特性
大多数好氧，最适宜的pH值7～8，嗜中温。
第三节
蓝细菌
3.1 形态
3.2 生理特性
蓝 细 菌
3.3 常见类群
3.1 形态
蓝细菌形态差异极大，有单细胞和丝状 体两种形态。细胞直径从0.5~1m到60m， 一般约10um ，大的可达70μm（颤藻）。丝 状体的长度差异很大。 细胞壁可以分泌许多胶粘物质,使一群群 的细胞或丝状结合在一起形成胶团或胶鞘，使 多个个体聚集在一起，可形成肉眼可见的很大 的群体，如：属蓝藻门念珠藻类的发菜就是蓝 藻的丝状体；做绿肥的红萍实际上是一种固氮 蓝藻与水生蕨类满江红的共生体。
古 菌
热泉，(例如硫化叶菌属Sulfolobus，7585°C和火球菌属Pyrococcus100 °C) 高盐，(盐杆菌属 Halobacterium,32%)
水处理生物学 第2章 原核微生物
光合细菌（PSB）是利用光能和二氧化碳维 持自养生活的有色细菌。
具有原始的光能合成体系的原核生物，是一类 以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下 利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢 体兼碳源来进行光合作用的微生物。
42
二. 光合细菌的分类
（1）产氧光合细菌（蓝细菌Cyanobacter） （2）不产氧光合细菌(紫色细菌和绿色细菌) 紫色细菌中有： 红螺菌属(Rhodospirillum) 红假单胞菌属(Rhodopseudomonas) 红微菌属(Rhodomicrobium)
43
三. 光合细菌的生物学特性
分布：主要是水生环境中光线能透射到的缺氧区。
形态：球形、椭圆形、半环状、杆状、螺旋状等。
繁殖：主要以二分分裂方式繁殖，少数出芽生殖。
颜色：菌体呈不同颜色。
适宜温度：10~45℃，最适水温为25~28℃。
细胞组成：蛋白质含量干重60%以上；
多种维生素、类胡萝卜素、辅酶Q等生理 活性物质。ຫໍສະໝຸດ 32一. 形态结构
大多由分支发达的菌丝组成，菌丝直径约 1um，丝内无隔膜，多核，单细胞，革兰氏阳性。
孢子丝 气生菌丝上分化形成 孢子的菌丝。
气生菌丝 扩展到空气中。
营养菌丝 伸入培养基内或漫生 在表面。
33
二. 繁殖方式：分生孢子(主要) ; 菌丝断片
生活史： 孢子丝形状
孢子形状：球形、椭圆形、杆状、瓜子状等。
46
（ cyanobacteria）
原核细胞， G-，细胞结构与G-菌类似，含光合色素。
第五节 蓝细菌
形态多样：有单细胞的个体或群体、丝状群体。
光合色素：叶绿素、藻胆素、类胡萝卜素； 有气泡，趋光，可漂浮、滑行。 分布极广。 繁殖方式：单细胞类群裂殖，包括二分裂或多分裂。 丝状体类群通过单平面或多平面的裂殖方式加长丝 状体。少数类群以内孢子方式繁殖。 生理特性：光能自养型，可固氮。
具有原始的光能合成体系的原核生物，是一类 以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下 利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢 体兼碳源来进行光合作用的微生物。
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二. 光合细菌的分类
（1）产氧光合细菌（蓝细菌Cyanobacter） （2）不产氧光合细菌(紫色细菌和绿色细菌) 紫色细菌中有： 红螺菌属(Rhodospirillum) 红假单胞菌属(Rhodopseudomonas) 红微菌属(Rhodomicrobium)
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三. 光合细菌的生物学特性
分布：主要是水生环境中光线能透射到的缺氧区。
形态：球形、椭圆形、半环状、杆状、螺旋状等。
繁殖：主要以二分分裂方式繁殖，少数出芽生殖。
颜色：菌体呈不同颜色。
适宜温度：10~45℃，最适水温为25~28℃。
细胞组成：蛋白质含量干重60%以上；
多种维生素、类胡萝卜素、辅酶Q等生理 活性物质。ຫໍສະໝຸດ 32一. 形态结构
大多由分支发达的菌丝组成，菌丝直径约 1um，丝内无隔膜，多核，单细胞，革兰氏阳性。
孢子丝 气生菌丝上分化形成 孢子的菌丝。
气生菌丝 扩展到空气中。
营养菌丝 伸入培养基内或漫生 在表面。
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二. 繁殖方式：分生孢子(主要) ; 菌丝断片
生活史： 孢子丝形状
孢子形状：球形、椭圆形、杆状、瓜子状等。
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（ cyanobacteria）
原核细胞， G-，细胞结构与G-菌类似，含光合色素。
第五节 蓝细菌
形态多样：有单细胞的个体或群体、丝状群体。
光合色素：叶绿素、藻胆素、类胡萝卜素； 有气泡，趋光，可漂浮、滑行。 分布极广。 繁殖方式：单细胞类群裂殖，包括二分裂或多分裂。 丝状体类群通过单平面或多平面的裂殖方式加长丝 状体。少数类群以内孢子方式繁殖。 生理特性：光能自养型，可固氮。
微生物学放线菌部分资料
(2)不产生大量菌丝的菌种
如,诺卡氏菌属(Nocardia) 诺卡氏菌属( 菌丝不发达,形成的菌落不致密,粘着力差,干燥, 菌丝不发达,形成的菌落不致密,粘着力差,干燥, 一般呈粉质,不易挑起,挑之易碎. 一般呈粉质,不易挑起,挑之易碎.
三,放线菌的主要属
1,链霉菌属(Streptomyces) 链霉菌属(Streptomyces)
细菌, 细菌, 真菌 和放 线菌 的菌 落
菌落特征随菌种不同可有两类 菌落特征随菌种不同可有两类
(1)产生大量分枝状菌丝的菌种 链霉菌属( 如,链霉菌属(Streptomyces) 菌丝发达, 菌丝发达,细,分枝多而且相互缠绕,和培养基结合紧密牢 分枝多而且相互缠绕, 形成的菌落质地致密. 固,形成的菌落质地致密.
第二章 放线菌 actinomycete
放线菌是具有菌丝的, 放线菌是具有菌丝的,以孢子 进行繁殖, 进行繁殖,革兰氏染色阳性 的一类原核微生物. 的一类原核微生物.
放线菌菌落中的菌丝常从一个中心 向四周辐射状生长,故名放线菌 放线菌. 向四周辐射状生长,故名放线菌.
第一节 放线菌的形态与结构
菌丝(hypha) 一,菌丝(hypha)
基内菌丝无隔, 0.2-1.0μm或 基内菌丝无隔,约 0.2-1.0μm或2-3μm . 通常会产生水溶性或脂溶性色素. 通常会产生水溶性或脂溶性色素. 气生菌丝约比基丝粗2 气生菌丝约比基丝粗2倍,也有色素产生. 也有色素产生. 细胞膜上的各种极性类脂(磷酸类脂)与非极性类脂( 细胞膜上的各种极性类脂(磷酸类脂)与非极性类脂(脂 肪酸,枝菌酸与醌)是放线菌化学分类的重要依据. 肪酸,枝菌酸与醌)是放线菌化学分类的重要依据.
二,放线菌的生活史
第三节 放线菌的培养特征和主要属
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常见蓝细菌种类： 1.微囊藻属、颤藻、鱼腥藻属
是水体富营养化的引起种类。
2.念珠藻属、螺旋藻属 可作为食品开发对象。
蓝细菌（cyanobacteria)形态
左：念珠藻属（Nostoc）, 右，项圈藻 （还是念珠藻科，词典有分歧，而书中 Anabeana是鱼腥藻属）（Anabaena）, 一种能固氮的菌。表 面部透明的小细胞（右数第三个）是异型细胞。这个异型细 胞能固氮。 左边又大又亮的细胞叫厚壁孢子或静息孢子。
吸附在另一个球衣细菌的菌丝体上形成
低倍镜放大
高倍镜放大
第二节
放线菌
放线菌——在固体培养基上呈辐射状生长
• 细长分枝的原核单细胞生物 • 营养型：大多数腐生 ，少数寄生 • 链霉菌、金霉菌、土霉菌、小单孢菌、诺卡氏菌等等 • 生物意义：医药工程与环境工程
• 其中的诺卡氏菌属能使石油脱蜡、烃类发酵、脱硫、脱磷，有的对 氰化物、腈类化合物的分解能力强，用于丙烯腈废水生物处理。
含铁嘉利翁氏菌
• 1．多孢泉发菌 • 特征：多细胞共生、有鞘，附着在坚固的基质上 • 鞘——硬化的荚膜 2．赭色纤发菌
特征：有鞘，呈黄色或褐 色，被氢氧化铁所包围。
3．含铁嘉利翁氏菌
特征：绞绳状，无鞘。当 卷曲的环被附着的铁所包 含铁嘉利翁氏菌 赭色纤发菌 围时，其丝状体就好象一 多孢泉发菌 串念珠。
2、生理特性
大多数好氧，最适宜的pH值7～8，嗜中温。
环保应用举例
第三节 蓝细菌
一、蓝细菌特点： 含有叶绿素a，具有放氧性光合作用, 蓝细菌的光合色素有叶绿素a、藻胆素和类胡萝卜素，藻 胆素包括藻兰素和藻红素。 蓝细菌的基本类型: 有单细胞体、群体类型。 有的蓝细菌具有异形胞，其特征是壁厚、色浅，为固氮场所 少数蓝细菌可形成厚壁孢子。
螺旋蓝菌(sulfur-oxidizing bacteria
硫氧化细菌)
• 生理—氧化硫化氢、硫磺和其它硫化物为硫酸， 化能自养。 • 形态—丝状 • 1.贝日阿托氏菌 • 漂浮在池沼上，丝状体中的一串细胞相互联接 并拥有共同的衣鞘。
• 外在特征：不固着、能进行匍匐运动 • 内部特征：含有大量硫磺颗粒（能源储备）
第一节
细菌
——废水处理中常见的细菌类群
假单胞菌
一、铁细菌(iron bacteria ，TGB)
• 自来水管会流出—黑水、红水？
• 黑水—FeS↓,硫酸盐还原菌SRB
红水—Fe(OH)3↓,铁细菌TGB
（一）种类和形态
• 铁细菌也是丝状的原核生物，但不分枝。
• 常见的铁细菌有
多孢泉发菌
赭色纤发菌
念珠蓝细菌(Nostoc)
图一，微囊藻 这种蓝细菌覆盖在水面上，覆盖几毫米厚 ，把水的表面 染成深绿色。每团有100µm大，团里的细胞都裹在粘液里。 细胞团外部的黑色物质是由许多细菌构成的，也许他们要 呼吸蓝细菌通过光合作用生成的氧气吧。
平裂藻(Nostoc)
颤蓝细菌(Oscillatoria)
2.发硫细菌
• 发—固着
发硫细菌 纤维体
发硫细菌 活性污泥
菌丝一段固着在植物残片或纤维上
菌丝伸出活性污泥
三、 球衣细菌
• 由许多的球杆状细菌通过衣鞘彼此紧靠的丝状细菌
• （一）形态
大 多 具 有 假 分 枝 。
单个球衣菌
• 假分枝——好象是分枝 ，实际上与旁边的 菌丝体并无关。当皮鞘内的一个细菌细胞从皮鞘的一端游出，
• —放线菌病
一、放线菌的形态、大小和繁殖
• 特征：丝状分枝、 多核、 单细胞（细胞核之间没有分隔）
多细胞核
分生孢子“种籽” 孢子丝 “花” 固体基质
“枝” 气生菌丝
基内菌丝 “根”
孢子及孢子丝的形状
直形
波浪形
螺旋形
从生
单轮生
双轮生
链霉菌
二 、培养特征及生理特性
1、菌落特征
• （与细菌特征正好相反）表面常呈粉末状或皱褶状 (？) ，有的则呈紧密干硬的圆形，有些为糊状。颜色 各异，正反不同(？) ，质地紧密，菌落不易用接种环 挑起(？)，较小 。